물리 진동수 질문좀 드릴게요
물리에서 진동수는 파원에서 이미 결정돼서 매질이 달라져도 바뀌지 않잖아요(수특에도 나온 개념)
근데 기주공명장치에서 소리굽쇠의 진동수와 공기기둥의 진동수가 같을 때만 공명이 일어난다는데, 이건 도대체 왜 진동수가 바뀐건가요???
공기의 진동 자체가 소리굽쇠에 의해 발생한거니까 물에 닿아서 반사되고 돌아오는것까지 모두 항상 굽쇠의 진동수와 같고 그러면 항상 굽쇠와 공기기둥 진동수가 같아야되는거 아닌가요??
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공기기둥에 의해 만들어지는 정상파의 진동수와 소리굽쇠의 진동수가 같으면 이라는 뜻입니다
정상파의 진동수는 파장에 따라 바뀌니까요
정상파의 진동수라니 그건 따로 생각도 못했네요 와 그게 달라지는거라니
그러니까 공기가 습도나 압력, 온도가 일정하니까 파동의 속도는 일정하고, 파장은 관의 길이에 따라 바뀌므로 정상파의 진동수는 파동의 진동수와 달리 변할 수 있는거군요!
와 중요한 걸 깨달았네요 정말 감사합니다!
넵넵
좀 더 정확히 말하자면
"이미 만들어진 파동"의 진동수는 변하지 않고
진동수를 바꾸기 위해서는 "새로운 파동"을 만들어야 합니다.
문제의 상황은 관의 길이를 바꾸어 가며 계속해서 "새로운 정상파"를 만드는 상황이라고 보시면 됩니다.
좀 의아한 점이, 정상파는 관의 길이가 어떻든 간에 항상 생기는 건가요?
특성이 같은 두 파동이 서로 반대방향으로 가면서 겹쳐서 생긴다. 는 정상파의 원리를 생각하면,
원 파동과 반사된 파동은 특성이 항상 같으니까 항상 생기는게 맞을 것 같은데요.
찾아보니 관의 막힌 쪽 끝은 고정단 반사라 항상 변위가 0인 마디가 되고, 열린 끝은 자유단 반사라 배가 된다고 하네요.
그렇다면 더더욱 항상 정상파가 생기는게 맞지 않나요?
그럼 진동수가 부드럽게 모든 실수 범위 안에서 값을 가질 수 있게 되는건가요?
그럼 또 이상한게 정상파는 다시 양쪽 방향으로 진행하는 두 파동으로 나눌 수 있으니 각 파동을 생각하면 파장이 강제로 관의 길이에 맞게 변하는 거네요..? 그에 맞춰 진동수도 변하구요. 그렇다고 하면 반사가 되는 것 만으로 파동의 진동수가 변하게 되는....
그게 아니면은 정상파는 '굽쇠가 만든 파동 파장의 1/4의 정수배' 가 관의 길이와 같을 때만 생기는 건가요?
그렇다고 하면 정상파의 진동수는 항상 원 파동 진동수의 n배만 가지게 될텐데, 위에서 이해한게 무색해지네요.. 오히려 n배 진동시에는 진동수가 n배가 되니까 굽쇠의 진동수와 같은 경우가 기본진동밖에는 없게 되는... 이것 또한 모순이 있군요.
줄여쓰자면
정상파는 관 속에서 항상 생기는건가요, 아니면 원 파동의 파장의 1/4의 n배가 관의 길이와 일치하는 경우에만 생기는건가요?
원 파동 파장의 (그 관의 형태에 따라 n배일 수도 2n-1배일 수도 있지만 아무튼)배가 관의 길이와 일치할 때에만 생깁니다.
넵 감사합니다
그리고, 앞에서 말 못했네요. 답변 감사합니다!!